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夏日里,臭氧成空气首要污染物

来源:科技日报 作者:李禾 2017-07-20 14:21:51
内容摘要: 环保部发布消息,受持续高温影响,7月17日—19日,华北、东北和西北多地出现了臭氧污染。而在北京,臭氧污染持续的时间尤其长。根据北京市环境保护监测中心数据,从7月1日开始至今,北京空气的首要污染物均是臭氧。而“臭氧爆表”,也成了朋友圈刷屏的新关键词。

  环保部发布消息,受持续高温影响,7月17日—19日,华北、东北和西北多地出现了臭氧污染。而在北京,臭氧污染持续的时间尤其长。根据北京市环境保护监测中心数据,从7月1日开始至今,北京空气的首要污染物均是臭氧。而“臭氧爆表”,也成了朋友圈刷屏的新关键词。

  污染物二次生成低空臭氧

  臭氧是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后,又与周围氧分子结合而形成的。作为强氧化剂,臭氧会强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛,引发支气管炎和肺气肿等;甚至会导致人的神经中毒,头晕头痛、视力下降、记忆力衰退;破坏人体免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老等。高浓度臭氧还会危害农作物等植物。

  低空的臭氧来自哪里?中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎解释道,在温度较高、日照相对较强时,大气中的氮氧化物和挥发性有机化合物(VOCs)经紫外线照射发生光化学反应,生成臭氧。

  “臭氧不仅本身有害,其大气质量浓度还反映了大气的氧化能力,也就是生成二次污染物的能力。因此,想控制或降低大气中的臭氧污染和大气氧化性,就必须同步减少氮氧化物、VOCs的排放,做到污染物协同控制。”唐孝炎说。

  PM2.5浓度降低导致臭氧污染上升

  中国工程院院士、北京大学教授张远航说,全国各地从2013年开始观测臭氧污染以来,发现近几年臭氧浓度实际在升高,并呈逐年上升趋势,臭氧污染日渐突出。“在珠三角,臭氧已超过PM2.5,成为影响空气质量的主要污染物。”

  张远航说,日照相对较强是臭氧的生成条件,所以当PM2.5浓度降低,天空变蓝,阳光“辐射通量”增加,会使得大气化学过程更活跃。“在某种程度上会使得大气氧化性能力增强,导致臭氧浓度上升。”

  “我们做过一些关于PM2.5浓度降低与臭氧浓度变化的关系研究。总的来说,前者降低会导致臭氧浓度升高。”张远航说,我国大气氮氧化物浓度还处于较高水平。通过模型研究等分析判断,从目前情况看,我国东部地区的臭氧浓度与VOCs是正相关的关系,与氮氧化物是弱正相关。

  廊坊紧挨着北京南部。据廊坊市智慧环境生态产业研究院公布的数据发现,去年廊坊的氮氧化物、一氧化碳和臭氧均不降反升,分别增长10.6%、2.9%和6.4%。臭氧和氮氧化物作为首要污染物的天数也在增加。

  该研究院PM2.5专家小组代表王奇锋博士说,臭氧日渐成为74个城市空气质量倒数排名的关键。今年他们在观测中还发现,区域性臭氧浓度不降反升。一般来说,随着温度上升,臭氧浓度增长。但在今年5月,京津冀区域臭氧浓度在上午8—9点就挺高了,下午5—6点会有一个下降,但紧接着就会升到次高,大约持续到晚上12点。

  “从北京、天津的数据还可以看到,现在臭氧的区域输送是越来越频繁了,而且臭氧浓度高值的出现也是越来越频繁了。”王奇锋说。

  实施多污染物协同控制路径

  臭氧目前已成为夏季大气的首要污染物。“臭氧污染跟我们的减排策略有很大关系。虽然PM2.5降低可能导致臭氧浓度升高,更主要的是,氮氧化物与VOCs减排不协调可能导致最近臭氧浓度升高。”张远航说,管理决策应从总量减排为主,转向多目标约束的目标管理。“我们不能只考虑PM2.5,还要考虑臭氧,我们要用两个目标来约束减排才行。”

  中国工程院院士、清华大学教授贺克斌说,控制臭氧、氮氧化物和VOCs是重点。目前,氮氧化物总量有下降,但VOCs并没有下降。“实际上没有往一个有利于减少臭氧的方向走。当然我们知道,VOCs治起来比氮氧化物要难,VOCs好几百种,排放源小而散,涉及众多行业。但VOCs既是臭氧前体物,又是氮氧化物的前体物。城市污染物清单放进去VOCs以后,可以更精确地做多污染物协同控制的路径。”

  据悉,目前,环保部已经审议并原则通过了《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》,正加快制订和修订VOCs行业大气污染物排放标准、无组织排放控制标准;建立健全涉VOCs工业行业排污许可证相关技术规范及监督管理要求,开展治理科技攻关等。

  对于普通公众来说,“由于臭氧主要受高温和强光照等因素影响,其本身性质并不稳定,在傍晚太阳落山后就会快速消散。公众应尽量避免在白天高温时长时间待在户外。”北京大学环境科学与工程学院教授谢邵东提醒道。

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